DOI: https://doi.org/10.20998/2078-9130.2017.39.115769

Численное определение напряженно-деформированного состояния тонкой пластины с покрытим при ударном воздействии пробойником

A. V. Stepuk, L. V. Avtonomova, S. V. Bondar, V. L. Khavin, S. I. Marusenko

Анотація


У роботі методом кінцевого елементу проведено чисельне моделювання процесу ударної взаємодії тонкої двошарової пластини з двостороннім міцним покриття при частковому проникненні сталевого пробійника з плоскою робочою частиною. Для визначення напружено-деформованого стану конструкції було вирішено нестаціонарну контактну крайову термовязкопластичну задачу з урахуванням нелінійної залежності зміни механічних властивостей матеріалу від температури і швидкості деформацій. Аналіз полів деформацій і напружень показав, що при неповному проникненні пробійника відбувається відшарування нижнього шару покриття і крихке руйнування верхнього шару, тобто перерозподіл поля напружень не призводить до повного руйнування пластини.

Ключові слова


удар; пластина; покрытие; моделирование; термоупругопластичность; метод конечных элементов

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Tiberkak R., Bachen M., S. Rechak S., Necib B. Damage prediction in composite plates subjected to low velocity impact. Composite structure. 2008. Vol. 83. PP. 73-82.

Nosier A., Kapani R.K. Low-velocity impact of laminated composites using a layerwise theory. Comput. Mechanics. 1994. No 13. PP. 360-379.

Choi I.H., Hong C.S. Low-velocity impact response of composite laminates considering high-order shear deformation and large deflection. Mech. Composite Materials and Structures.1994. Vol. 1, No 2. PP. 157-170.

Hazell P.J., Appleby-Thomas G.J. and Kister G. Impact, Penetration and Perforation of a Bonded CFRP Composite Panel by a High Velocity Steel Sphere: an Experimental Study. Cranfield Defence and Security, Cranfield University, Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 2010. Vol. 45 (6). PP. 439-450.

Patel B.P., Bhola S.K., Ganapathi M., Makhecha D.P. Penetration of Projectiles in Composite Laminates. Institute of Armament Technology, Pune-411 025, Defence Science Journal. April 2004. Vol. 54, No. 2. PP. 151-159.

Śliwa A., Dobrzański L.A., Kwaśny W., Sitek W. Finite Element Method Aplication for Modeling of PVD Coatings Properties. Journal of Achievements in Materials and Manufact. Eng. 2008. Vol. 27.

Sudhakara I., Madhub V. et al. Enhancement of Wear and Ballistic Resistance of Armour Grade AA7075 Aluminium Alloy Using Friction Stir Processing. Defence Technology November 2014.

Avtonomova L.V., Bondar S.V., Stepuk A. V., Xavin V.L. Osobenosti visokoskorostnogo deformirovaniy tonkoy plastinyi s visokoprochnyim [High-speed deformation of a high-strength coated thinplate]. Visnik NTU "KhPI". SerIya: Dinamika imitsnist mashin. Kharkiv: NTU "KhPI". 2015. No. 57. PP.8-10.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Tiberkak R. Damage prediction in composite plates subjected to low velocity impact / R. Tiberkak, M. Bachene, S. Rechak, B. Necib // Composite structures. – 2008. – Vol. 83. – P. 73-82.

2. Nosier A. Low-velocity impact of laminated
composites using a layerwise theory / A. Nosier, R.K. Kapania // Comput. Mechanics. – 1994. – № 13. – P. 360-379.

3. Choi I. H. Low-velocity impact response of composite laminates considering high-order shear deformation and large deflection / I. H. Choi, C. S. Hong // Mech. Composite Materials and Structures. – 1994. – Vol. 1, № 2. – P. 157-170.

4. Hazell P.J. Impact, penetration and perforation of a bonded CFRP composite panel by a high velocity steel sphere: an experimental study / P.J. Hazell, G.J. Appleby-Thomas, G. Kister // Cranfield Defence and Security, Cranfield University. – Journal of Strain Analysis for Engineering Design. – 2010. – Vol. 45 (6). – PP. 439-450.

5. Patel B.P. Penetration of Projectiles in Composite Laminates / B.P. Patel, S.K. Bhola, M. Ganapathi, and D.P. Makhecha // Institute of Armament Technology. – Pune-411 025. – Defence Science Journal. – April 2004. – Vol. 54, No. 2. – PP. 151-159.

6. Śliwa A. Finite Element Method application for modeling of PVD coatings properties / A. Śliwa, L.A. Dobrzański, W. Kwaśny, W. Sitek // Journal of Achievements in Materials and Manufact.Eng. – 2008. – Vol. 27.  

7. Sudhakara I. Enhancement of wear and ballistic resistance of armour grade AA7075 aluminium alloy using friction stir processing / I. Sudhakara, V. Madhub et al // Defence Technology. – November 2014.

8. Автономова Л. В. Особенности высокоскоростного деформирования тонкой пластины с высокопрочным покрытием / Л. В. Автономова, C.В. Бондар, А.В. Степук, В..Л.Хавін // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Динаміка і міцність машин. – Х.: НТУ «ХПІ», 2015. – № 57. – С.8-10.